






他是中國深海鉆機第一人,他領銜研制出的“海牛”——深海多用途鉆機,先后在茫茫大洋深處鉆下兩千多個“中國孔”,實現了中國海底鉆機裝備與配套地質鉆探技術從跟跑到并跑再到領跑世界的跨越……
2023年5月22日,中共中央宣傳部舉行“時代楷模”發布儀式,授予他“時代楷模”稱號,褒揚他是“矢志科技自立自強的深海勘探先鋒”。他就是中國“海牛”項目組首席科學家萬步炎。
內陸少年“下海”了
不知情的人決計想不到,萬步炎與海洋打得火熱,但他卻是地地道道的內陸人。
1964年1月,萬步炎出生于湖南省華容縣三封寺鎮,父母都是孤兒。
童年時,對萬步炎影響最大的是從未見過面的外祖父。他的外祖父彭明早年參加紅軍,曾擔任湘鄂西蘇維埃政府七縣巡視員,后在洪湖作戰中壯烈犧牲。年少的萬步炎在感動之余開始思考一個人生問題:我也要成為像外祖父那樣“以身報國”的人!
想要以身報國,先得好好學習。那時候,萬步炎是村里同齡孩子中出了名的“好學生”。他背課文,既快又準確;他做算術,既快又正確。他還愛琢磨并動手制作各種各樣的小玩意,像彈弓、風車、小手槍、水鐘等,有一次甚至用村部報廢的電話機和手電筒燈泡鼓搗出了一個小照明電網……這常常贏來父母、老師和同學們的贊嘆。
當然,萬步炎更喜歡讀書,每每遇到好書“眼睛都發光”。有一次,他跟母親進縣城供銷社購買生活必需品,看到櫥窗里有本《新華字典》,就纏著母親買下來。《新華字典》很小,但價格不菲。母親手頭拮據,實在舍不得花幾角錢買本小書,就裝作沒聽見。他便躺在地上打滾,嚷嚷著必須買。母親沒轍,只好咬牙付了錢。他捧著《新華字典》,如獲至寶,天天沉迷其中“摳字”,很快認識并學會了大量新的漢字。還有一次,他去同學家玩,無意間發現一本沒有封面沒有封底但很有意思的破書,當即如饑似渴地讀了起來,從《天上的星星為什么會眨眼睛?》到《雨后的彩虹是怎么回事?》再到《海水為什么是咸的?》,直至《大海為啥是藍色的呢?》,一直讀到月亮爬上樹梢才“被迫”合上書。這本破書解開了許多一直縈繞在他腦海中的疑問,讓他對自然界的事物生出莫大興趣,以至于常常一個人跑到野外觀察大自然中各種有趣的現象。時隔多年,萬步炎才知道,當時他讀的那本書叫《十萬個為什么》。
1978年,由于才學出眾,十四歲的萬步炎在老師的鼓勵下嘗試參加高考,結果竟以優異成績考取中南礦冶學院(今中南大學)地質系探礦工程專業,成為震動十里八鄉的“少年大學生”。父母東挪西借,送兒子前往報到。后來,萬步炎和父母細談此事,認為父母當年送自己上大學是個“冒險之舉”:“那時,農村生活太窮苦,他們想要自己的兒子早點跳出農門。但于我而言,雖然讀過許多書,心智卻仍不夠成熟,甚至不能做到生活完全自理……”幸好,萬步炎深知笨鳥先飛的道理。他不懂就問,不會就學,白天爭分奪秒,夜晚加班加點,硬是啃下了學業和生活兩塊“硬骨頭”,最終順利本科畢業,繼而考上中南礦冶學院地質系探礦工程專業研究生。
1985年,萬步炎研究生畢業后,被分配到冶金部長沙礦山研究院工作,捧上了人人艷羨的鐵飯碗。消息傳回老家,父母喜不自禁,特意穿上干凈衣服趕到長沙,慶賀兒子“魚躍龍門”,勉勵兒子“努力上進”。對父母的叮囑,萬步炎牢記在心——事實上,在工作中,他喜歡鉆研,善于思考,迅速成為院里的技術骨干。只不過,他的心里很快就悄悄泛起了漣漪。
萬步炎心里的漣漪是海洋。原來,進入20世紀80年代后,針對國際海洋勘探開發技術日益突飛猛進,而中國卻嚴重落后的緊迫現實情況,黨和政府決定向海洋進軍。長沙礦山研究院率先行動,成立了國內第一個海洋采礦研究室,組建專門隊伍準備到海底去勘探和采礦。萬步炎想起了那本破書中講述的海洋的內容,心里癢癢的,很想看看深藍的大海中到底會有些什么,于是第一個跑去報了名。
就這樣,在一次機會和一個念想的聯合作用下,萬步炎走出陸地走向深藍。多年后,有一次,萬步炎和朋友們聊起這次“轉行”時,戲說自己是“下海了”。
牽著“海牛”,逐夢海洋
由走出陸地走向深藍的樸素愿望出發,萬步炎非常渴望能盡快在海洋勘探領域做出成績。但隨后的兩次親身經歷,讓他深刻認識到實現理想是充滿困難的。
1992年,萬步炎應邀前往日本國立資源環境技術綜合研究所做客座研究員,開展海洋技術合作研究。這是他第一次走出國門接觸國外同行。他發現,日本的海洋研究非常“高端、精細、前沿”。驚嘆之余,他一邊努力學習理論,一邊積極投身實踐,其刻苦鉆研精神和創新獨特見解給日方留下了深刻的印象。兩年后,雙方合作結束,日方負責人找到萬步炎,以每月兩千五百美元的高薪希望他留下。當時,萬步炎在國內的月工資僅有兩百元人民幣,但他平靜地說:“謝謝你的好意,我要回去為我的國家服務。”見狀,日方負責人說:“你很優秀,可惜你們國家海洋技術研究整體實力不行。”這話深深刺激了萬步炎,他直視對方說道:“總有一天,我們要超過你們!”說完,萬步炎轉身走了。
回國后,萬步炎發憤圖強,但在各方面均落后的現實面前深感無力。1998年,中國向國際海底管理局申請了太平洋的一塊區域后正式開展海洋勘探工作,萬步炎隨船出海科考。這是他第一次登上中國的遠洋科考船。在船上,他看到的儀器設備,小到樣品管,大到取樣器、地質絞車,幾乎都是“外國貨”,這讓他很難過。更讓他窩心的是,船上最重要的裝備——那臺海底鉆機,也是以每天八萬美元的高價從國外租賃的“老舊貨”,而由于外方技術封鎖和己方操作人員技術不熟練,以至于他們在海上“漂流”了兩三個月竟然沒鉆探取得一點可用的樣品。這事深深刺激了萬步炎,他暗暗發誓:必須研制出我們自己的深海鉆探設備!也是機緣,這次出海科考歸來不久,中國大洋礦產資源研究開發協會公開招標自主研制深海鉆機。萬步炎請示領導后,組建團隊報名,最終成功中標。由此,萬步炎踏上了研制深海鉆機的征途。
當時,中國在深海鉆機領域“一窮二白”,很多專家建議“走外國路”,但萬步炎堅持“從零開始,自己搞”。沒有成品樣機,就參閱國外資料推演鉆機的原理、構造、參數;缺乏基礎知識,就自學海洋地質與環境、機械設計、液壓、通信、電學、計算機軟件、編程、自動控制、傳輸處理、測控、聲學;沒有參考圖紙,就自己畫圖、試驗,畫了幾千張,試了上萬次……那段日子,萬步炎和團隊成員,每天工作近二十個小時,每月都是“滿勤”。其間,為了攻克水下供電難題,他們先研討出用體積小、儲能高的鋰電池代替笨重的蓄電池,再經過無數次試驗總結出鋰電池放入海水后耐壓、耐腐蝕、避免短路爆炸的方法,又探索出用獨特包裹方式實現鋰電池筒快速散熱和降溫的技術。就這樣,一天一天,一點一點,萬步炎帶領大家啃下了一塊又一塊“硬骨頭”,終于在2001年成功研發出了屬于中國人自己的海底鉆機!
誰知,這臺海底鉆機卻無法上船。原來,從國外買來的科考船號稱能承重五噸,實際上只能承重二點五噸,而鉆機卻重達四點五噸。沒辦法,萬步炎只得忍痛給鉆機一斤一斤“減肥”。又經過兩年的研制、調整、設計、試驗,終于使鉆機成功達標并裝載上船。2003年8月,這臺鉆機正式下水海試,并順利在零點七米的深海淺層巖芯鉆取礦石樣品——那一刻,中國人自主研制的海底鉆機在大洋深處鉆下了第一個孔;那一天,從不喝酒的萬步炎喝得“豪氣沖天”!
回來后,萬步炎斟酌好一陣子,給海底鉆機取名“海牛”,寓意耕耘大海的勁牛。自此,在萬步炎牽頭下,“海牛”團隊一步一個腳印,牽引“海牛”持續創新、超越,在浩瀚的海洋游刃有余地掘進、掘進再掘進,先后鉆探出了零點七米、二米、五米、二十米、六十米的新的深度,使得大洋深處的“中國孔”越來越多。
在“海牛”迭代過程中,萬步炎及其團隊攻克了一道又一道世界性技術難關。比如,2008年,兩米海底淺孔巖芯取樣鉆機項目在南海結題驗收。為突破鉆機水下供電技術瓶頸,萬步炎大膽決定采用鎧裝光電復合纜,通過甲板向海底鉆機進行大功率供電。這條光纜,電壓高達三千三百伏,在一次試驗中,開始階段還很正常,但當鉆機下潛到一千米時,警示信號顯示有險情。原來是絕緣值時高時低,隨時可能漏電。萬步炎拔腿沖向絞車間,一番查找后發現在絞車和鎧裝高壓電纜連接處使用的是普通絕緣膠帶,他隨即排除險情,使試驗繼續推進。在此基礎上,萬步炎多次試驗,多次調整,成功解決了鉆機供電難題。又如,鉆機鉆進后,在技術上需要把巖芯樣品取出收好,用于檢測。按照傳統的提鉆取芯技術,孔底巖芯管裝滿后要將鉆桿一根根收回,取出末端鉆具內裝滿的巖芯管,換一根空巖芯管,重新擰接,繼續鉆進。這般操作,在鉆進深度二十米至三十米時技術問題不大,但超過三十米深度后,完成一次作業就需要花上好幾天。海上作業,時間寶貴,天氣不定,如果把大量時間花在接卸鉆桿上,實在可惜。為此,萬步炎反復創新改進,以穿透黑暗的陽光為靈感,成功“發明”了自動遙控繩索取芯技術。使用這一技術,鉆機鉆進六十米只需要接卸一次鉆桿,完成一次樣品提取只需約二十個小時,而且鉆孔時對孔壁損壞小、取樣質量和精度高。此外,萬步炎還首創了既可取硬巖巖芯,也可取海底沉積物,還可進行原位探測的多功能鉆頭,摸索設計出了可下放重型海底鉆機設備的收放系統,發明了可獲悉鉆機在深海的每一個動作的“火眼金睛”——定制化傳感器……
當然,在攻克技術難關的同時,萬步炎及其團隊也經歷了許多難以想象的磨難。有一次,他率隊奔赴萬里之外的墨西哥灣進行科考任務。某天,海上突然刮起十二級狂風,十幾米高的巨浪隨時要掀翻科考船。他為穩定團隊情緒,毅然站在甲板上,大聲朗誦高爾基的散文詩——“讓暴風雨來得更猛烈些吧”,鼓舞大家堅定信心、合力斗天。還有一次,他率隊到臺灣海峽開展鉆探作業。起初,海上風平浪靜,鉆探推進順利。到中途時天氣預報說有七級大風和傾盆大雨,船長急令返航。但萬步炎深知“一旦返航,前功盡棄”,于是,他果斷要求團隊成員密切配合,簡化流程,抓緊時間實施剩余區域的鉆探取樣。最終,大家趕在狂風暴雨來臨之前完成了全部任務,然后在顛簸起伏中緊急返航。
2021年4月7日,“海牛”再次震驚世界。這一天,萬步炎團隊自主研制的首臺“海牛Ⅱ號”正式下海,在超過兩千米的深水中成功下鉆二百三十一米,刷新世界海底鉆機鉆探深度紀錄,遠超日本海底鉆機鉆探深度。那一刻,科考船上歡呼雀躍,萬步炎喜極而泣。
從研制出第一臺“海牛”到“海牛Ⅱ號”,從鉆下零點七米到鉆下二百三十一米,萬步炎贏了,中國勝了。聯合國規定,公海礦產資源開發遵循誰有能力先勘探誰就具有優先開發權的規則。萬步炎團隊和“海牛”的成功,讓中國在搶占公海礦產資源開發權上占據了難得的技術優勢和裝備優勢。這期間,萬步炎團隊專注于鉆機研制,先后獲得一百五十多項國家專利和十六項國際發明專利,而萬步炎自己也先后被授予 “湖南省先進工作者”“湖南省優秀共產黨員”“2021年最美教師”“第六屆全國杰出專業技術人才”等榮譽稱號,并入圍“2021感動中國之感動湖南人物”候選人。值得一說的是,在榮譽面前,萬步炎總把功勞歸于田勇、王案生、羅柏文、金永平、朱偉亞等同一戰壕的戰友。他常說:“‘海牛’的研制成功,‘海牛’深海海試成功,都是集體智慧的結晶……”
憶往昔,穿越海上風浪;望未來,直奔星辰大海。2023年3月,在全國兩會“代表通道”上,萬步炎自信地宣告:“別人能做到的,我們一定能做到。別人還沒有做到的,我們中國人也有可能先他們一步做出來!”在他心中,“深海夢”還在洶涌澎湃,未來他還要到更深更廣闊的海域去“鉆孔”!
一位“理工男”的俠骨柔情
提起萬步炎,很多人都說他是“典型的理工男”。但有誰能想得到,他這位“典型的理工男”,不是寡言無趣的天外來客,而是充滿俠骨與柔情的江湖漢子。
對同事,萬步炎情同手足。在團隊里,萬步炎不分學歷和出身,把所有成員當兄弟,同甘苦共患難。王案生是技術工人,從1993年進入長沙礦山研究院時就跟萬步炎搭班。2010年,湖南科技大學力邀萬步炎團隊加入,但王案生因是高中學歷而未被引進。萬步炎知道了,堅稱“我們是一個整體,要來一起來”,“迫使”湖南科技大學想方設法把王案生也調了過來。數年后,王案生的母親去世,萬步炎趕去奔喪,行披麻戴孝禮,末了叮囑王案生安心把家事辦完再回來。還有一次,正值“海牛”海試,團隊成員田勇的妻子突染重疾。萬步炎聽說后,立刻“趕”田勇回家,隨即多方聯系幫忙找醫院和醫生。諸如這般,萬步炎總把兄弟放在心上,令人動容。
由于埋頭科研攻關,萬步炎很難顧及家里,家里大小事務多由妻子劉淑英打理。因此,每當得空待在家里時,他會搶著做飯、洗衣、拖地,干完活后就牽著妻子的手外出散步、逛街,夜晚叫上妻子一起透過望遠鏡看星星,抑或是打開卡拉OK給妻子唱不同年代的經典歌曲。當然,每次出海科考回來,他都會給妻子獻上一份禮物,或者是一件潮流服飾,或者是一塊天然奇石,或者是一盒特色點心。尤其值得一說的是,萬步炎喜歡拉小提琴,據傳他就是憑借拉得一手好琴俘獲了劉淑英的芳心,而婚后拉琴也成為他向妻子表情達意的“拿手好戲”。有一次,他要出海科考。臨行前,妻子生病住院做手術。他無法陪伴,就深情地拉了一曲《陽光照耀著塔什庫爾干》表達歉意,引得妻子和一眾醫護人員淚水漣漣。還有一次,他抽空陪妻子回新疆喀什娘家探親。剛飛抵烏魯木齊,他接到緊急電話,只得轉身登機南返。待妻子回來后,他特意拉了一曲《月亮代表我的心》,既是告白也是賠罪,引得妻子連連夸贊“太棒了,太棒了”。
對學生,萬步炎嚴慈相濟。他有一個理論:“海洋就是教室和課堂。”為此,萬步炎常把學生帶到大海上開展教學。在海上,他講海洋研究、天文、量子力學、相對論甚至音樂,豐富學生的綜合知識;同時,他讓學生拿起錘子、扳手、電焊槍,跟著自己和工人們一起干活,或實踐操作,或排除故障,錘煉學生的動手能力。這期間,萬步炎特別注意適時點撥學生。有一次,一位名叫羅柏文的博士生,在用萬用表測試設備絕緣情況時,手指輕挨到了探針,但他沒在意。萬步炎發現了,當即提醒“手是導體,會對數據精確度有細微影響”,跟著調侃“你還是個博士呢”,直令羅柏文面紅耳赤。這一課,羅柏文銘記在心,此后倍加小心,更加嚴格要求自己,很快成為熟手。還別說,萬步炎這種教育教學模式特有成效,截至目前,他先后培養出八名博士和四十二名碩士,而他們都成為中國海洋鉆探領域的可靠螺絲釘。
對兒子,萬步炎以身垂范。相較于同事、妻子、學生,萬步炎對兒子的關愛多偏于無聲無息的熏陶和感染。在兒子很小的時候,萬步炎就常帶他進入書房和實驗室,讓他從旁觀看畫圖、設計、編程、測量、焊接、安裝,從中感受并體驗嚴謹、細致、認真的工作流程。后來,兒子慢慢長大,而他常常出海,他就用郵件和兒子交流。奇妙的是,兒子很聰明,每次收到郵件,就照著郵件顯示的地理坐標位置,用五角星在墻上的一張世界地圖上做標注。隨著五角星的增多,兒子循著父親的足跡抵達了很多地方,也查詢并了解了這些地方的風土、人情、文化……就這樣,從小到大,兒子從父親身上,學到了許多寶貴的精神品質,比如堅持、刻苦、努力、奉獻、愛國、忘我等等,受益頗多。
對生活,萬步炎頗會加料。科研工作很苦,但萬步炎知道如何給生活加料。比如,當遇到難題時,他會停下來翻看武俠小說,從天馬行空中尋找靈感;又如,當身心疲憊時,他會拿出沙袋練習鐵砂掌,在運氣發力中通暢氣血;再如,出海勘探時,他會帶著大家躺在甲板上仰望繁星,一起沉浸在星空和大海的深邃中……
看,這位“理工男”,是不是難得的“暖心男”“寶藏男”?
(責任編輯/金翎)